JPH04198713A - 磁気浮上走行体の位置検出方法 - Google Patents
磁気浮上走行体の位置検出方法Info
- Publication number
- JPH04198713A JPH04198713A JP32828290A JP32828290A JPH04198713A JP H04198713 A JPH04198713 A JP H04198713A JP 32828290 A JP32828290 A JP 32828290A JP 32828290 A JP32828290 A JP 32828290A JP H04198713 A JPH04198713 A JP H04198713A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarized light
- light
- magnetic field
- running body
- transmission line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明はリニアモーターカー等のように磁性を有する走
行体（磁気推進走行体）の位置検出方法に関するもので
ある。
行体（磁気推進走行体）の位置検出方法に関するもので
ある。
従来、高磁界を発生させる磁気推進走行体の位置検出に
は交差誘導線が使用されていた。交差誘導線による位置
検出は相対位置検出であり、磁気推進走行体の相対的な
移動量を加算していくことにより位置検出を行なうもの
である。
は交差誘導線が使用されていた。交差誘導線による位置
検出は相対位置検出であり、磁気推進走行体の相対的な
移動量を加算していくことにより位置検出を行なうもの
である。
前記交差誘導線による相対位置検出方法では次のような
課題があった。 ａ、移動量を加算していくものであるため、常に磁気推
進走行体の位置を記憶しておく必要がある。そのため例
えばシステム全体の停電などで磁気推進走行体が一旦停
止した場合は、停止前の磁気推進走行体の位置を記憶し
ていないと電源復帰後に磁気推進走行体の位置を直ちに
検出することができない。 ｂ、浮上式鉄道での位置検出は、磁気推進走行体の推進
の特性上、また列車走行管理上非常に重要である。実用
化にあたっては、単一原理の位置検出システムを用いる
だけでなく、異なった原理の位置検出システムをバック
アップシステムとして併用して、高い信頼性を確保する
必要がある。 Ｃ０交差誘導線はケーブル形状が幅広であるため、敷設
位置との関係により高速で走行する磁気推進走行体によ
る屓圧を受けやすく、その風圧によりケーブルがダンシ
ングして疲労し、長期信頼性低下の一因となる。 ｄ、交差誘導線は長くなると抵抗が大きくなるため、−
本の交差誘導線による位置検出距離は数Ｋｍと短い、運
用上の装置構成を簡易にするためには位置検出可能距離
を延ばすことが望まれるが現状のままでは無理である。
課題があった。 ａ、移動量を加算していくものであるため、常に磁気推
進走行体の位置を記憶しておく必要がある。そのため例
えばシステム全体の停電などで磁気推進走行体が一旦停
止した場合は、停止前の磁気推進走行体の位置を記憶し
ていないと電源復帰後に磁気推進走行体の位置を直ちに
検出することができない。 ｂ、浮上式鉄道での位置検出は、磁気推進走行体の推進
の特性上、また列車走行管理上非常に重要である。実用
化にあたっては、単一原理の位置検出システムを用いる
だけでなく、異なった原理の位置検出システムをバック
アップシステムとして併用して、高い信頼性を確保する
必要がある。 Ｃ０交差誘導線はケーブル形状が幅広であるため、敷設
位置との関係により高速で走行する磁気推進走行体によ
る屓圧を受けやすく、その風圧によりケーブルがダンシ
ングして疲労し、長期信頼性低下の一因となる。 ｄ、交差誘導線は長くなると抵抗が大きくなるため、−
本の交差誘導線による位置検出距離は数Ｋｍと短い、運
用上の装置構成を簡易にするためには位置検出可能距離
を延ばすことが望まれるが現状のままでは無理である。
本発明の走行体の位置検出方法は、第１図のように、磁
気浮上走行体Ｉの走行路２に沿って敷設された偏波面を
保持できる光伝送路３に偏光を伝送し、その偏光に磁気
浮上走行体１から発生される磁界をかけてファラデー効
果により偏光の波形を変化させ、その波形変化点を検光
子４が挿入された偏波ＯＴ Ｄ Ｒ（Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｔｉ −ｒｙｅ Ｄｏａ＋ａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍ
ｅｔｏｒｙ ：偏波後方散乱光解析装置）５により、磁
気浮上走行体１の絶対位置として検出するようにしたも
のである。
気浮上走行体Ｉの走行路２に沿って敷設された偏波面を
保持できる光伝送路３に偏光を伝送し、その偏光に磁気
浮上走行体１から発生される磁界をかけてファラデー効
果により偏光の波形を変化させ、その波形変化点を検光
子４が挿入された偏波ＯＴ Ｄ Ｒ（Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｔｉ −ｒｙｅ Ｄｏａ＋ａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍ
ｅｔｏｒｙ ：偏波後方散乱光解析装置）５により、磁
気浮上走行体１の絶対位置として検出するようにしたも
のである。
本発明の位置検出方法では、偏波面を保持できる光伝送
路３を伝送される偏光に磁気浮上走行体ｌから発生され
る磁界をかけて、同偏光をファラデー効果により偏波回
転させるので、磁界印加点の光レベルだけが変動する。 この変動した偏光が後方散乱して偏波後方散乱光解析装
置５に受光され、同解析装置５の出力波形は第９図のよ
うに観測される。この場合の波形変動部分は磁気浮上走
行体１′の絶対位置に対応するので、同波形変動部分を
検出することにより、そのまま磁気浮上走行体１の絶対
位置を検出することができる。
路３を伝送される偏光に磁気浮上走行体ｌから発生され
る磁界をかけて、同偏光をファラデー効果により偏波回
転させるので、磁界印加点の光レベルだけが変動する。 この変動した偏光が後方散乱して偏波後方散乱光解析装
置５に受光され、同解析装置５の出力波形は第９図のよ
うに観測される。この場合の波形変動部分は磁気浮上走
行体１′の絶対位置に対応するので、同波形変動部分を
検出することにより、そのまま磁気浮上走行体１の絶対
位置を検出することができる。
本発明の一実施例として第１図、第２図に示すものは、
リニアモーターカー等の磁気浮上走行体１が走行する走
行路２に沿って偏波面を保持できる光伝送路３が敷設さ
れている。この光伝送路３にはシングルモード光ファイ
バが使用されている。 本発明ではこの光伝送路３に、その送信側に設けた偏波
後方散乱光解析装置５の光源６（第４図）からＡ１０ス
イッチ方向性結合器７を通して偏光を伝送する。 この偏光には第１図に示す磁気浮上走行体ｌの超電導磁
石８（第３図）から発生される磁界をかけて、ファラデ
ー効果により偏光の波形を変化させる。この波形変化点
を第４図に示す偏波後方散乱光解析装置５においてＡ１
０スイッチ方向性結合器７、検光子４、受光器９、信号
処理部１０を通して磁気浮上走行体ｌの絶対位置を検出
し、それを表示部１１に表示するようにしである。 磁気浮上走行体ｌから発生される磁界は磁気浮上走行体
１の進行方向と直角な成分を多く有しているので、前記
光伝送路３は効率良くファラデー効果を受けるように走
行路２に沿って敷設する必要がある。光伝送路３を第２
図に示すように矩形に規則的に折返して敷設すると、第
８図のようにファラデー効果を受ける進行方向に垂直な
成分ができるので検出強度が大きくなる。しかし、第２
図に示すように規則的に矩形に折返して敷設することは
非常に面倒であるため、第１図に示すように直線状に敷
設してもよい、このようにしても第３図のように磁界の
進行方向成分によりファラデー効果が得られる。 また、位置検出のためのファラデー効果検出強度を高め
るためには、磁気浮上走行体ｌの進行方向と垂直な磁界
を検出することが有効であるため、光伝送路３は第６図
に示す幅の広いスロット１２の螺旋溝（Ｓ満またはＺ溝
）１３に光ファイバ１４を配線したケーブルが効果的で
ある。このようなケーブルは光の進行方向に対して平行
な磁界の成分を多く受けることができる。 本発明において光伝送路３に標準的なシングルモード光
ファイバを用いると、外乱による偏波変動のために波形
にうねりが生じて検出確度が低下する。この偏波変動の
影響を避けるタメには、第５図のように偏波後方散乱光
解析装置５の受光側を光分岐器１５により一糸路以上に
分け、夫々の糸路に挿入する検光子４の角度を変えるこ
とにょリ、光伝送路３から偏波後方散乱光解析装置５に
反射されてくる偏光を夫々の検光子４で異なる位相で検
出し、磁気浮上走行体ｌからの磁界によるファラデー回
転成分のみを検出するのがよい。 またシングルモード光ファイバの偏波変動を避けるため
に、光伝送路３として、予めファイバコアの直交する成
分の屈折率に差をつけて複屈折を持たせた第７図に示す
ような構造の複屈折ファイバ（定偏波ファイバ）を用い
ると位置検出確度が向上する。 第１図のような構成で、６００ｋＡＴの超電導磁石によ
り発生させた磁界を検出した波形は磁界の印加直前で第
１０図のように、また磁界の印加を始めると第１１図の
ようになった。このときの超電導磁石とシングルモード
光ファイバによる光伝送路３との位置関係は第３図のよ
うであり、第１１図の丸印で囲ったところは予め計尺し
たコイルの中心でのファイバ距離と一致している。また
この時、出力光のファラデー回転角を測定したところ１
３度であった。
リニアモーターカー等の磁気浮上走行体１が走行する走
行路２に沿って偏波面を保持できる光伝送路３が敷設さ
れている。この光伝送路３にはシングルモード光ファイ
バが使用されている。 本発明ではこの光伝送路３に、その送信側に設けた偏波
後方散乱光解析装置５の光源６（第４図）からＡ１０ス
イッチ方向性結合器７を通して偏光を伝送する。 この偏光には第１図に示す磁気浮上走行体ｌの超電導磁
石８（第３図）から発生される磁界をかけて、ファラデ
ー効果により偏光の波形を変化させる。この波形変化点
を第４図に示す偏波後方散乱光解析装置５においてＡ１
０スイッチ方向性結合器７、検光子４、受光器９、信号
処理部１０を通して磁気浮上走行体ｌの絶対位置を検出
し、それを表示部１１に表示するようにしである。 磁気浮上走行体ｌから発生される磁界は磁気浮上走行体
１の進行方向と直角な成分を多く有しているので、前記
光伝送路３は効率良くファラデー効果を受けるように走
行路２に沿って敷設する必要がある。光伝送路３を第２
図に示すように矩形に規則的に折返して敷設すると、第
８図のようにファラデー効果を受ける進行方向に垂直な
成分ができるので検出強度が大きくなる。しかし、第２
図に示すように規則的に矩形に折返して敷設することは
非常に面倒であるため、第１図に示すように直線状に敷
設してもよい、このようにしても第３図のように磁界の
進行方向成分によりファラデー効果が得られる。 また、位置検出のためのファラデー効果検出強度を高め
るためには、磁気浮上走行体ｌの進行方向と垂直な磁界
を検出することが有効であるため、光伝送路３は第６図
に示す幅の広いスロット１２の螺旋溝（Ｓ満またはＺ溝
）１３に光ファイバ１４を配線したケーブルが効果的で
ある。このようなケーブルは光の進行方向に対して平行
な磁界の成分を多く受けることができる。 本発明において光伝送路３に標準的なシングルモード光
ファイバを用いると、外乱による偏波変動のために波形
にうねりが生じて検出確度が低下する。この偏波変動の
影響を避けるタメには、第５図のように偏波後方散乱光
解析装置５の受光側を光分岐器１５により一糸路以上に
分け、夫々の糸路に挿入する検光子４の角度を変えるこ
とにょリ、光伝送路３から偏波後方散乱光解析装置５に
反射されてくる偏光を夫々の検光子４で異なる位相で検
出し、磁気浮上走行体ｌからの磁界によるファラデー回
転成分のみを検出するのがよい。 またシングルモード光ファイバの偏波変動を避けるため
に、光伝送路３として、予めファイバコアの直交する成
分の屈折率に差をつけて複屈折を持たせた第７図に示す
ような構造の複屈折ファイバ（定偏波ファイバ）を用い
ると位置検出確度が向上する。 第１図のような構成で、６００ｋＡＴの超電導磁石によ
り発生させた磁界を検出した波形は磁界の印加直前で第
１０図のように、また磁界の印加を始めると第１１図の
ようになった。このときの超電導磁石とシングルモード
光ファイバによる光伝送路３との位置関係は第３図のよ
うであり、第１１図の丸印で囲ったところは予め計尺し
たコイルの中心でのファイバ距離と一致している。また
この時、出力光のファラデー回転角を測定したところ１
３度であった。
本発明の磁気浮上走行体の位置検出方法は次のような効
果がある。 （１）光転走路を用いて走行体の位置検出ができるので
、交差誘導線に比してコストが安く検出装置も簡単にな
る。 （２）光転走路を使用するので外部ノイズの影響を受は
難い。 （３）磁気浮上走行体の位置を相対位置ではなく絶対位
置として検出するので、交差誘導線のように移動量を常
に記憶しでおかなくとも磁気浮上走行体の絶対位置を検
出することができる。また。 システム停止直後でも電源復帰すれば直ちに絶対位置を
検出することができる。 （４）シングルモード光ファイバの伝送損失は非常に小
さいので光伝送路３に同ファイバを用いた場合は、ｌシ
ステムで検出できる距離がｌＯＫｍ以上になり、交差誘
導線による位置検出に比較して長距離の位置検出が可能
となる。
果がある。 （１）光転走路を用いて走行体の位置検出ができるので
、交差誘導線に比してコストが安く検出装置も簡単にな
る。 （２）光転走路を使用するので外部ノイズの影響を受は
難い。 （３）磁気浮上走行体の位置を相対位置ではなく絶対位
置として検出するので、交差誘導線のように移動量を常
に記憶しでおかなくとも磁気浮上走行体の絶対位置を検
出することができる。また。 システム停止直後でも電源復帰すれば直ちに絶対位置を
検出することができる。 （４）シングルモード光ファイバの伝送損失は非常に小
さいので光伝送路３に同ファイバを用いた場合は、ｌシ
ステムで検出できる距離がｌＯＫｍ以上になり、交差誘
導線による位置検出に比較して長距離の位置検出が可能
となる。
第１図、第２図は本発明における光転走路の敷設形式の
異なる実施例の説明図、第３図はファラデー効果の確認
実験時の光伝送路と超電導磁石との位置関係を示す説明
図、第４図、第５図は偏波後方散乱光解析装置の異なる
実施例の説明図、第６図は光伝送路の一例を示す斜視図
、第７図は複屈折ファイバの断面図、第８図は光進行方
向と磁界印加方向とを示す説明図、第９図は偏波後方散
乱光解析装置の出力波形の説明図、第１Ｏ図は磁界印加
前の偏波後方散乱光解析装置の出力波形の説明図、第１
１図は磁界印加後の偏波後方散乱光解析装置の出力波形
の説明図である。 １は磁気浮上走行体 ２は走行路 ３は光伝送路 ４は検光子 ５は偏波後方散乱光解析装置 出願人 財団法人鉄道総合技術研究所 、 第１図 第２図 パ゛・１、〜−− −−、、／、 ｊ、 ゛・ゝ−−
〜−−−・−一 第４図
異なる実施例の説明図、第３図はファラデー効果の確認
実験時の光伝送路と超電導磁石との位置関係を示す説明
図、第４図、第５図は偏波後方散乱光解析装置の異なる
実施例の説明図、第６図は光伝送路の一例を示す斜視図
、第７図は複屈折ファイバの断面図、第８図は光進行方
向と磁界印加方向とを示す説明図、第９図は偏波後方散
乱光解析装置の出力波形の説明図、第１Ｏ図は磁界印加
前の偏波後方散乱光解析装置の出力波形の説明図、第１
１図は磁界印加後の偏波後方散乱光解析装置の出力波形
の説明図である。 １は磁気浮上走行体 ２は走行路 ３は光伝送路 ４は検光子 ５は偏波後方散乱光解析装置 出願人 財団法人鉄道総合技術研究所 、 第１図 第２図 パ゛・１、〜−− −−、、／、 ｊ、 ゛・ゝ−−
〜−−−・−一 第４図
Claims (1)
- 磁気浮上走行体１の走行路２に沿って敷設された偏波面
を保持できる光伝送路３に偏光を伝送し、その偏光に磁
気浮上走行体１から発生される磁界をかけてファラデー
効果により前記偏光の波形を変化させ、その波形変化点
を検光子４が挿入された偏波後方散乱光解析装置５によ
り、磁気浮上走行体１の絶対位置として検出するように
したことを特徴とする磁気浮上走行体の位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32828290A JPH04198713A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 磁気浮上走行体の位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32828290A JPH04198713A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 磁気浮上走行体の位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04198713A true JPH04198713A (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=18208487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32828290A Pending JPH04198713A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 磁気浮上走行体の位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04198713A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101413799B (zh) | 2008-11-26 | 2011-08-24 | 大连理工大学 | 一种用于室外移动目标的组合导航系统 |
| CN104034330A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-09-10 | 西安电子科技大学 | 一种基于偏振光的室内导航系统及方法 |
| JP2014217077A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 村田機械株式会社 | 位置検出装置、位置検出方法、及び移動体システム |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP32828290A patent/JPH04198713A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101413799B (zh) | 2008-11-26 | 2011-08-24 | 大连理工大学 | 一种用于室外移动目标的组合导航系统 |
| JP2014217077A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 村田機械株式会社 | 位置検出装置、位置検出方法、及び移動体システム |
| CN104034330A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-09-10 | 西安电子科技大学 | 一种基于偏振光的室内导航系统及方法 |
| CN104034330B (zh) * | 2014-06-10 | 2017-03-22 | 西安电子科技大学 | 一种基于偏振光的室内导航系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5136235A (en) | Rugged fiber-optical current sensor based on the faraday effect | |
| US5471139A (en) | Fiber optic line magnetometer having thermal compensation | |
| US7075286B2 (en) | Fiber-optic current sensor | |
| CN109849975B (zh) | 一种磁浮列车无源测速装置及磁浮列车测速系统 | |
| US6563589B1 (en) | Reduced minimum configuration fiber optic current sensor | |
| JPH03502003A (ja) | 光学的速度検出装置 | |
| JP2018114790A (ja) | 光ケーブルを利用した鉄道制御システム | |
| JP2011211833A (ja) | 磁気浮上列車運行安全システム | |
| CN103777062A (zh) | 一种干涉环式全光纤电流互感器 | |
| EP1261880B1 (en) | Faraday-effect current sensor with improved vibration response | |
| CN202330519U (zh) | 一种采用干涉闭环检测的磁光玻璃光学电流互感器 | |
| CN200981565Y (zh) | 铁路轨道占用条件检查装置 | |
| JPS5997005A (ja) | 磁界歪又は磁界歪から導出可能な測定パラメ−タを検出するセンサ | |
| JPH04198713A (ja) | 磁気浮上走行体の位置検出方法 | |
| KR20170141149A (ko) | 광섬유 전류 센서 시스템 | |
| JPH05105082A (ja) | 電車線電柱位置検知方法 | |
| JPS5810955B2 (ja) | リニヤモ−タ走行車の位置検知方式 | |
| JPH02103478A (ja) | 故障点標定装置 | |
| Shi et al. | Research on speed measurement method of multi-sensor fusion of maglev train | |
| Kumagai et al. | Interferometric fiber-optic electric current sensor for railway power systems | |
| JPH0516525B2 (ja) | ||
| JP2778788B2 (ja) | 浮上コイル群故障個所検出装置 | |
| CN210284244U (zh) | 基于分布式光纤传感的轨道电路分路不良监测系统 | |
| JPS58144502A (ja) | 車両用リニア同期モ−タの地上コイル検査方式 | |
| JPS60149904A (ja) | 光フアイバ−通信システム |